Lätta transmissionskomponenter

Lätta transmissionskomponenter
Eva Troell
eva.troell@swerea.se, Swerea IVF
Lätta transmissionskomponenter
•
•
•
•
Ansökan beviljad i juni 2014 inom SIP LIGHTer
P j kttid jjulili 2014 – majj 2017
Projekttid:
Budget: 7 700 kkr varav Vinnova 3 850 kkr och in-kind företag 3 850
kkr
Projektpartners:
• Forskningsutförare: Swerea IVF och Swerea KIMAB
• Företag:
Fö t
AGA,
AGA Atlas
Atl Copco,
C
Bodycote,
B d
t EFD,
EFD Husqvarna,
H
Hö
Höganäs,
ä S
Scania,
i
Ovako, Uddeholms, Parker Hannifin, GKN Driveline, Oerlikon Balzers,
Swepart
Bakgrund
•
Viktseffektiva transmissioner = ökad prestanda per viktsenhet
•
Transmissioner: Ökade krav på överfört moment  viktsbesparing
sker främst som utebliven viktsökning snarare än som en direkt
viktminskning
ikt i k i i kkg
• T ex möjligt med större transportlast
•
•
Ökad p
prestanda  större moment kan överföras med bibehållen vikt,,
och kanske även med bibehållen grundkonstruktion.
Viktseffektiva transmissioner 
• K
Komponenter
t kan
k tillverkas
till k i mindre
i d fformatt med
d bibehållen
bib håll eller
ll ök
ökad
d
prestanda.
• Ett ökat moment kan tas ut utan krav på omkonstruktion  bidrar till en
avsevärt
ä t kortare
k t
utvecklingstid.
t
kli
tid
Mål och syfte
•
•
Att ta fram tillverkningskoncept som ger betydligt högre hållfasthet än
de som används för transmissionskomponenter
p
idag.
g
Att ta fram nya material- och tillverkningskoncept för tillverkning av
viktseffektiva transmissionskomponenter för att nå en viktsreducering
på minst 20 %,
% vilket motsvarar en hållfasthetsökning på minst 40 %
för en torsionsbelastad axel.
Mått för utvärdering
• För aktuell last beräknas möjlig
viktreduktion från den
prestandaökning man uppnått
Två huvudspår för minskad vikt
•
•
•
Utnyttja alternativa stål som kombinerade med värmebehandling och
efterföljande
f följ d prestationshöjande
i
höj d processer medför
dfö en b
betydande
d d
prestandaökning per viktsenhet.
Alternativa innovativa tillverkningsmetoder
g
som endera medför att
material kan tas bort eller till förhöjd prestanda, t.ex. pulverteknik,
hetisostatisk pressning (HIP) eller compoundtekniker.
Rangordnas
g
avseende p
på p
prestanda,, viktsbesparingspotential,
p
g p
,
kostnad och miljö  guidelines för att möjliggöra val av material och
metod för vikteffektiva komponenter.
Projektpartners
•
•
•
•
•
•
Branscher: handhållna verktyg och fordon
OEM: Atlas Copco,
Copco Husqvarna
Husqvarna, Scania
Underleverantörer: GKN Driveline, Swepart, Parker Hannifin,
Bodycote och Oerlikon Balzers
Leverantörer: AGA
Utrustningstillverkare: EFD
Materialtillverkare: Höganäs
Höganäs, Ovako och Uddeholms
Bransch och behov
Behov
Fordonsbranschen
Handhållna verktyg
Ökad prestanda
Stort för högre momentuttag,
slippa
li
omkonstruktion,
k
t kti
utrymme
t
för större komponenter finns
inte.
Stort för att kunna tillverka
verktyg
kt med
d bätt
bättre
prestanda, vilket inte kan
göras på bekostnad av
vikten.
Minskad vikt genom
mindre materialmängd
Intressant. Tunga komponenter.
Strävar efter minskad vikt, men
kan vara svårt att ta bort
material på robusta
komponenter som kräver stabila
tillverkningsprocesser.
Små komponenter. Mindre
intressant att minska vikt i
befintliga
g p
produkter.
Intressant med låg vikt i
framtida produkter med
högre prestanda.
Låg tillverkningskostnad
Viktigt
Viktigt
Låg materialkostnad
Betydelsefullt
Inte så avgörande eftersom
materialåtgången är relativt
liten.
Arbetspaket
•
WP1: Utvärdering av alternativa materialkoncept
• Leveranser: Materialkaraktärisering och prestandaegenskaper för olika
kombinationer av stål och värmebehandlingar inklusive ev ytterligare
processer, input till utbildningsmaterial.
•
WP2: Innovativa tillverkningskoncept
• Leveranser: Nya tillverkningskoncept och angivelse av möjlig
prestandaökning, input till utbildningsmaterial
•
WP3: Vikts-, kostnads- och miljöanalys
• Leveranser: Möjlig viktminskning. Kostnads- och miljöanalys. Input till
g
utbildningsmaterial
•
WP4: Implementering
• Leveranser: Utbildningsmaterial, seminarium, kursunderlag att
genomföras inom LIGHTer
•
WP5: Projektledning
Företagens deltagande
Part
Roll, kompetens, bidrag
AP1
AP2
AP3
AP4
AGA Gas
Processkompetens, HIP/sinter
X
X
X
X
Atlas Copco
Handledare exjobb, tillverkning provkomponenter, komponentägare
X
X
X
Bodycote
Värmebehandling, processer
X
X
X
X
EFD Induction
Värmebehandling
X
X
X
X
Husqvarna
Mikrostruktur komponentägare
Mikrostruktur,
X
X
X
Höganäs
Material, sintring, värmebehandling, pulverkompetens
X
X
X
Scania
Mikrostruktur, geometrimätning, provning, komponentägare
X
X
X
X
Ovako
Stål, materialkompetens
X
X
X
X
Uddeholms
Stål, materialkompetens
X
X
X
X
Parker Hannifin
Utv mikrostruktur, komponentägare
X
X
X
GKN Driveline
Mikrostruktur, komponent-, provstavstillverkning, komponentägare
X
X
X
Balzers
PVD beläggning
PVD-beläggning
X
X
X
Swepart
Provkomponent-, provstavstillverkning, komponentägare
X
X
X
X
X
Vi arbetar på vetenskaplig grund
för att skapa industrinytta.
www.swerea.se